多流灌注生物反应器集成了出口分馏功能，用于动态细胞培养

这种方法有助于了解分泌速率如何随时间变化以及细胞如何响应时变的固体信号。该技术的主要优点是成本低，需要很少的培训，并且丰富的系统设置可以适应新的实验。首先用背景溶液填充一个注射器，然后将其装入第一个注射泵中。

用示踪剂溶液填充另一个注射器，并将其装入第二个注射器泵中。使用鲁尔连接器将两个注射器连接到四路旋塞阀的三个端口中的两个。将旋塞阀关闭到后台溶液中，并将示踪剂溶液泵入旋塞阀，直到其从打开的端口滴出。

停止泵，不要进一步调整注射器。确保将注射器泵的移动杆向上推到注射器柱塞上，以便在泵启动时立即开始流动。关闭示踪剂溶液的旋塞阀，并将背景溶液泵入旋塞阀，直到所有残留的示踪剂溶液都从打开的端口中冲洗出来。

停止泵，不要进一步调整注射器。设置 RTD 分析所需的流量系统组件。将末端插入移液器吸头分配器中，并将背景溶液泵入组件，直到其完全充满。

将示踪剂溶液的泵设置为所需的流速。将旋塞阀关闭到后台溶液并启动示踪剂溶液的流动。同时，启动分数收集器。

在短时间内继续示踪剂溶液的流动，以近似示踪剂的脉冲输入。对于 RTD，建议以每小时 1 毫升的流速进行脉冲持续时间为 10 分钟。在示踪剂溶液脉冲周期结束时停止示踪剂溶液泵。

快速关闭示踪剂溶液的旋塞阀，并以相同的流速启动背景溶液的流动。允许背景溶液流动并收集馏分，直到所有示踪剂通过系统并进入收集的馏分。在无菌条件下，将带有针头的塞子插入孔板培养物中，并将针头拉起。

塞子就位后，将针头降低到所需的灌注高度，因为出口针的高度决定了稳定的液位。用公头鲁尔帽盖住针头，并将整个孔板保持在37摄氏度的培养箱中直至使用。准备用于灌注的两种培养基，将首先分配的培养基标记为一种，另一种培养基为两种。

对于要灌注的每种培养物，用培养基填充一个注射器，以持续其分配的整个持续时间以及足够的体积以最初填充灌注系统。用中等的两个注射器填充第二个注射器，以持续其分配的整个持续时间。将两个注射器连接到四向旋塞阀的三个端口中的两个。

可能需要一定长度的管子将注射器连接到旋塞阀。通过关闭介质 1 的旋塞阀并将介质 2 分配到旋塞阀中，直到它刚开始从打开的端口滴出来准备旋塞阀。然后关闭介质 2 的旋塞阀，并将介质 1 分配到旋塞阀中，直到所有残留的介质 2 从打开的端口中冲洗出来。

使用母头到倒钩型鲁尔连接器将上游管连接到开放式旋塞阀端口。在管子的另一端插入一个公头到倒钩鲁尔连接器。从注射器中分配介质，直到上游管充满介质，并继续制备下游管，如前所述。

将公头到倒钩鲁尔连接器插入下游管道的一端，并用母头鲁尔帽盖住。小心地将所有准备好的管子，注射器和孔板带到将用于灌注的培养箱中。将注射泵和馏分收集器放置在培养箱附近的所需位置。

将注射泵放在培养箱的顶部或附近，并将馏分收集器放在靠近端口的培养箱旁边。将注射器装入泵中。将所有上游和下游管的封端捆绑在一起，并通过端口将它们从培养箱外部推到内部。

将下游管的开口端插入馏分收集器多头分液器的分液器吸头中。在培养箱内，将尽可能多的上游管的松弛拉入培养箱，以最大限度地延长管道的长度，流动介质可以通过该管道接收热量和二氧化碳。对于每个堵塞的井，快速拔下该井的针头以及上游和下游管的盖子，然后用它们的鲁尔连接器将它们连接在一起。

连接所有部件后，以相对较高的速度短暂运行注射泵，以确保所有流都正常流动。此时，如果需要开始对充满介质的下游管子进行实验，请继续运行泵，直到全部装满，否则，请停止泵。设置介质一的注射器泵流量和馏分收集频率，并同时启动两台机器开始实验。

当需要更换介质源时，请迅速停止注射泵以获得中等源。将旋塞阀关闭至中等温度，然后启动用于中等温度 2 的注射泵。如果以后需要，请以类似的方式将源切换回中等源。

收集所需实验持续时间的分数。测量两个RTD实验的馏分中的示踪剂浓度，并从数据MATLAB脚本输入RTD以产生两个RTD.单管和多块串联的管子通过单个轴向分散模型很好地拟合，并且在线添加灌注的48孔板导致偏差可以忽略不计，允许一米管RTD和整个系统的RTD都适合轴向色散函数。

使用拟合到一米管RTD数据的轴向色散模型演示了模型拟合不良的示例，并与数据一起绘制。更改了初始参数猜测以产生良好的模型拟合，其中tau近似等于灌注系统体积除以其体积流速。90分钟的TNF-α脉冲被定义为系统的输入信号，并与一米管RTD卷积以确定孔板入口处的TNF-α信号。

输入信号还与整个系统的RTD卷积，以确定收集的分数中系统出口处的TNF-alpha信号。HEK 293细胞被设计成由含有NF-kappaB应答元件的启动子驱动的GLuc。实验显示，在TNF-α暴露后，由NF-kappaB驱动的GLuc表达显着增加和缓慢降低。

随附的论文中描述了该系统的变化，包括不需要输入信号和将细胞暴露于pharma-hu连接溶质谱的实验的更简单设置。